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Kartei Details

Karten 191
Sprache Deutsch
Kategorie Statik
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 31.07.2019 / 27.06.2020
Weblink
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Qualitäts- und INtegritätsprüfungen von Bohrpfählen

Ultraschallmessungen

Schlitzwand - Abmessungen

Wanddicke: 0.45 - 1.5 m

Lamellenbreite: 2.4, 2.8, 3.4 m

Aushubtiefe: 20 - 50 m, bis 100 möglich

Herstellverfahren einer Ortbetonschlitzwand

  • kontinuierliches Verfahren (Endlosschlitz): Anfangs-/Läuferlamelle
  • Pilgerschrittverfahren: Primär-/Sekundärlamelle

Ortbetonschlitzwand - kontinuierliches Verfahren

  1. Aushub Anfängerlamelle (Stützung mit Bentonitsuspension)
  2. Einbau Bewehrungskörbe und Betonieren im Kontraktorverfahren (gleichzeitiges Abpumpen der Bentonitsuspension)
  3. Aushub Läuferlamelle
  4. Einbau Bewehrungskörbe und Betonieren der Läuferlamelle im Kontraktorverfahren
  5. fertige Lamelle

Ortbetonschlitzwand - Pilgerschrittverfahren

  1. Herstellung Leitwände
  2. Aushub Schlitzelement, Stützung durch Bentonitsuspension
  3. Einbau Abschalelemente resp. Fertigteilelemente und Einbringen Bewehrungskorb
  4. Betonage im Kontraktorverfahren und gleichzeitiges Abpumpen der Bentonitsuspension

Stützflüssigkeit - Wirkungsweisen

Membranwirkung:

  • feinkörnige Böden
  • Wasser kann durchströmen, Suspension kann nicht eindringen
  • Filtration der Suspension durch Druckdifferenz
  • Tonpartikel bilden Membran an Erdwand, hydrostatischer Stützdruck der Suspension wirkt

Filterwirkung:

  • grobkörnige Böden
  • Suspension dringt in Boden ein
  • Suspensionsdruck wird auf Korngerüst übertragen

Stützflüssigkeit - Eigenschaften (Schlitzwand)

  • Zeit zum Quellen
  • thixotrop
  • Aufladung

Schlitzwanderstellung

  • Schlitzwandgreifertechnik: Seil-/Hydraulikgreifer
  • Schlitzwandfrästechnik

Hindernisse im Baugrund - Schlitzwand

Injektionen um Hindernis, Betonieren des Teilschlitzes bis OK Findling

Dichtwände - Allgemeines

  • sehr geringe Wasserdurchlässigkeit
  • ohne tragende Funktion

Dichtwände (ohne tragende Funktion)

  • im Schlitzwandverfahren hergestellte Dichtwände
  • überschnittene Bohrpfahlwände aus Beton oder Dichtwandmasse
  • Schmalwände
  • Injektionswände
  • Düsenstrahlwände
  • Gefrierwände

Einsatzgebiete von Dichtwänden

  • unter Dämmen mit Kerndichtung
  • "wasserdichte" Baugruben, ausserhalb des statisch wirksamen Verbaus
  • Umschliessung von Deponien und Altlasten

Schmalwand (Dichtwand) - Herstellung

Einbohlenrüttelverfahren (Sand/Kies)

  • Verdrängung des Bodens durch eingerütteltes Stahlprofil (Rüttelbohle)
  • Verfüllung/Injizierung des entstehenden Hohlraums mit Abdichtungsmaterial
  • Wandstärke: min. 5 cm im Sand und max. 20 cm im Kies
  • Wandtiefe: max. 30 m
  • Hochdruckerosionsschmalwände: max. 30 cm Dicke (Kombi mit Düsenstrahlverfahren)

Mixed-in-Place-Wand (MIP) (Dichtwände) - Herstellung

  • in situ Vermischung des anstehenden Baugrundes mit Bindemittelsuspension
  • Dreifachschnecke, varierende Drehrichtung
  • Verfüllung der Porenräume im Boden und homogene Vermischung
  • doppeltes Pilgerschrittverfahren (Primär-/Sekundär- & Aufmischlamelle)

MIP-Verfahren - Böden-Anwendungsgrenzen

  • Bohrbahrkeit
  • Mischbarkeit (Sand, Kies ideal)

Anwendungsbereiche von Injektionen

  • Unterfangung
  • Baugrundverbesserung: Verfestigung, Erhöhung der Tragfähigkeit, Verminderung von Setzungen
  • Fundamentinstandsetzung und -verbesserung
  • Abdichtung
  • Baugrubenverbau
  • Schirminjektionen im Tunnelbau

Auswahl des Injetkionsverfahrens

  • Baugrund: Kornverteilungskurve, k-Wert, Wasserdruck, Wasserströmung, Temperatur
  • Injektionszweck: Abdichtung, Verfestigung, Hohlraumfüllung
  • Baubetrieb: Platzverhältnisse, zeitliche Abläufe, Geräte
  • Umweltverträglichkeit: Grundwasserschutzzone, Strömungsverhältnisse, Reaktionszeit
  • Preis
  • Langzeitbeständigkeit

Injektionsverfahren (SIA 193.121)

ohne Baugrundverdrängung:

- EIndrininjektion:

  • Poreninjektion: Ersatz von Porenwasser oder Gas durch Injektionsgut unter nicht zu hohen Drücken = Manschettenrohrinjektion
  • Kluft-/Kontaktinjektion

- Hohlraumverfüllung

mit Baugrundverdrängung:

- hydraulische Rissbildung: Aufbrechen des Untergrundes = Soil-Fracturing

- Verdichtungsinjektion (Kompaktionsinjektion): Mörtel mit hoher Reibung in Boden pressen, ohne aufbrechen = HDI-Verfahren

Injektionsverfahren

  • Manschettenrohrinjektionsverfahren: Verfüllenung Porenraum, Abdichtung und Verfestigung, 5-60 bar
  • Soil-Fracturing-Verfahren: 1. Verfüllung Porenraum + Verdichtung 2. Aufbrechen, Volumenerhöhung + Hebung, gezielte Hebungen, 5-60-100 bar
  • Soilcrete / HDI-Verfahren / Jet-Grouting: Erodieren von Boden, Mischung Boden + Injektionsmörtel, Bodenbetonsäulen, 300-700 bar

Injektionsgut

Manschettenrohrverfahren:

  • Zementsuspension
  • Feinzementsuspension
  • Wasserglas
  • Kunstharze
  • Tendenz mineralische Injektionsmittel (Umweltschutz)

Soil-Fracturing-/HDI-Verfahren:

  • Zementsuspension
  • Zement-Bentonit-Suspension

LV - Injektionen

  • Baustelleneinrichtung: Injektionseinrichtung verschieben und umstellen, Arbeitsplattformen mit allfälligen Hebeeinrichtungen
  • Bohrungen: Bohrungen, Leerbohrungen, Erschwernisse bei Bohrarbeiten, als Mehrleistung zu...
  • Material: Manschettenrohre, Vollrohre, Packer mit Zubehör
  • Injektionsgut: Injektionsgut einpressen, mit Anschliessen und Zurückziehen, Injektionsmischungen und kOmponenten für Injektionsgut
  • Qualitätskontrollen: laufende Überwachung der Injektionsarbeiten, Sporadische Kernentnahmen, it Liefern der Kernkisten und ...

Kluftinjektion

unvverrohrte Bohrungen D80-150 mm, Verpressschlauch mit Packer, Einpressen des Injektionsmittel durch Injektionsschlauch ins darunter liegende Bohrloch

Verdichtungsinjektionen

diirekte Verpressung über Bohrrohr, verrohrte Kleinlochbohrung D 80-150 mm durch Rammen, Dreh- oder Schlagbohren, Rütteln oder Spülen abteufen, Bohrrohr stufenweise ziehen und dabei Injektionsmittel verpressen

HDI-Verfahren - Grundprinzip

  1. Abteufen des Injektionsgestänges auf erforderliche Tiefe, z.B. im Spülverfahren mit Wasser oder Zementsuspension
  2. Auffräsen des Bodens mit rotierenden Schneidstrahlen und Vermischen des Bodens mit Zementsuspension
  3. gleichzeitiges Hochziehen des Injektionsgestänges --> Säulen aus Gemisch von Zement, Wasser und Boden --> Beton
  4. Herstellung von sich überschneidenden Säulen --> Wand

Simplex-Verfahren (Einphasenverfahren): Injektionsgut

Duplex (Zweiphasen): Injektionsgut, Luft

Triplex (Dreiphasen): Injektionsgut, Luft und Wasser

 

Bauablauf HDI-Sohle

  1. Baugrubenverau herstellen
  2. Injektion Baugrubensohle von GOK
  3. GW-Absenkung in Baugrube
  4. Aushub der Baugrube

HDI-Baugrubensohle - Ursachen für Fehlstellen

  • Ansatzpunkt
  • Neigung
  • Bohrlochabweichung
  • Höhe der Düsstrecke
  • Druck und Menge
  • Dreh und Ziehgeschwindigkeit
  • Düshindernis

Soil-Fracturing (Feststoffeinpressverfahren FSEV) - Vorgehensweise

  1. Injektionsbohrung abteufen
  2. Einsetzen der Verpressrohre mit Ventilöffnungen (@30-100 cm) in Längsrichtung
  3. Festsetzen des Verpressrohrs durch Mantelverpressung mittels Sperrmittel
  4. lokal gezieltes Verpressen durch Ventilöffnung mittels Injektionslanze mit Packer (Manschettenverfahren)
    1. Verdichtung Boden vor allem in horizontaler Richung
    2. Aufbrechen und Verdichtung/Hebung vertikal
  5. Ggfs. Spülen des Verpressrohrs zwischen Injektionsphasen

Anker - Def.

Bauelement, das über ein Zugglied Kraft in den Baugrund überträgt --> vorgespannt (Verpressanker)

Nagel

Anker, der primär Zugkräfte oder Zug- und Querkrüfte in den Baugrund überträgt --> ungespannt

-->Vermörtelung über ganze Länge

-->nur kraftschlüssig anziehen, keine Vorspannung

Ankerarbeiten - Vorabklärungen

  • geotechnische Vorabklärungen (Geologie/Hydrogeologie)
  • Auswirkungen der Ankerarbeiten (Setzungen/Hebungen durch Bohrungen und Injektionnen, Beeinflussung des GW)
  • nachbarrechtliche Aspekte (vertragliche Vereinbarungen, Eintrag permanenter Anker als Dienstbarkeit im Grundbuch, Wahl ausbaubarer Anker)
  • spezielle Hindernisse (Bauten, Leitungen, Kabel)
  • Statik
  • Bauablauf/Etappierung (zwingende Abhängigkeiten)

Ankertypen (Nutzungsdauer, Korrosionsschutz)

vorgespannte Anker (Verpressanker):

  • permanent: Nutzungsdauer >2 J.; Korrosionsschutz
  • temporär: <2 J.; nur Korrosionsschutz in aggressiver Umgebung

ungespannte Anker (Nägel):

  • permanent: Nutzungsdauer >5 J.
  • temporär: <5 J.

 

Ankertypen

Stabanker:

  • relativ geringer Aufwand beim Einbau
  • individuell verlängerbar
  • nicht vollständig rückbaubar

Litzenanker:

  • flexibler in Handhabung
  • etwas grösserer Aufwand beim Einbau
  • vorgefertigte Längen, nicht verlängerbar
  • nicht vollständig rückbaubar

Anker gem. Einsatzbereichen

Felsanker für Tunnelbau:

  • Kunstharzklebeanker
  • GFK-Anker
  • Reibrohrexpansionsanker/Swellex-Anker

Selbstbohranker: verlohrener Bohrkopf, verrohrt abgeteuft

Verankerung Baugrubensohle:

  • GEWI-Pfähle

Ankerbohrungen - Unterscheidungskriterien

Standsicherheit des Bodens/Bohrlochs:

  • standsicher --> unverrohrte Bohrung, sonst verrohrt

Bohrverfahren:

  • Spülbohren
  • Schlagbohren
  • Drehboren (z.B. Schneckenbohrung)
  • Dreh-Schlagbohren
  • Überlagerungsbohren: Aussenrohr + Bohrgestänge bis Fels abtiefen, dann nur mit Bohrgestänge weiterareiten

Bohrhammer auf Lafette:

  • Schlagenergie über Bohrgestänge auf Bohrkrone übertragen (grosser Leistungsverlust bei tiefen Bohrungen)
  • Imloch-Hammer: hydraulisches Schlagwerk im Bohrgestänge vor Bohrkrone (Schlagenergie direkt am Bohrkopf erzeugt --> geringer Leistungsverlust)

Litzenanker - Einbauvorgang

  1. Herstellen des Bohrlochs
  2. Einführen des Ankerzuggliedes
  3. Ziehen der Verrohrung und Primärverpressung des Bohrlochs
  4. Nachverpressen des Ankerfusses
  5. Vorspannen auf gewünschte Vorspannlast nach Aushärten des Verpressmörtels
  6. fertiger Verpressanker

Versuchsanker - Def.

speziell ausgebildeter Anker, an dem durch Versuche Grundlagen für die Wahl, Bemessung und Qualitätsprüfung der Bauwerksanker gewonnen werden

Spannproben Anker

Ankerversuche: mind 3 Versuchsanker pro Untergurndbereich

Spannproben:

  • 10% aller Anker, aber mind. 3 Anker --> ausführliche Spannprobe
  • Rest: einfache Spannprobe

Prüfung des Korrosionsschutzes

Grundwasserhaltung - Def.

temporäre oder permanente Massnahme zum Absenken, Anheben oder Regulieren des GWSp oder zum Entspannen des GW

Grundwasserabsenkung - Def.

temporäre oder permanente Absenkung des GWSp

Grundwasserregulierung - Def.

temporäre oder permanente Massnahme zur Nivellierung des GWSp innerhalb des festgesetzten Bereichs